CN210977754U - 一种水陆两栖风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水陆两栖风力发电装置，包括壳体、发电机和第一扇轮；第一扇轮包括多个扇片、加强环和扇轴，扇片为半圆形片状结构，多个扇片均固定在扇轴上，多个扇片绕扇轴的轴线环形阵列设置，每个扇片均沿扇轴的径向方向延伸，加强环固定在扇轴上位于扇片和壳体之间的位置上；壳体内设置有中空的容纳腔，发电机设置在容纳腔内，发电机的转轴与第一扇轮的扇轴之间传动连接，加强环与壳体转动连接，扇轴的轴线垂直于水平面。目的在于解决现有技术中风力发电装置效率低、结构复杂且功能单一的问题。效果为：通过本实用新型多个半圆形扇片，提高了风力收集的效率，从而提高了发电效率；通过设置加强环，提高了扇轮的机械强度以及使用寿命。

Description

一种水陆两栖风力发电装置

技术领域

本实用新型实施例涉及发电装置技术领域，具体涉及一种水陆两栖风力发电装置。

背景技术

现有技术中的风力发电装置结构尺寸大，发电效率低，使用场合较为固定，现有风力发电机的扇轮占用空间较大，需要较大的风力才能驱动转动，而且，陆地用发电机和水用发电接结构通用性差，缺少一种结构尺寸小、转换效率高的风力发电装置，缺少一种水陆两栖用的风力发电装置。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种水陆两栖风力发电装置，以解决现有技术中风力发电装置效率低、结构复杂且功能单一的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种水陆两栖风力发电装置，包括壳体、发电机和第一扇轮；第一扇轮包括多个扇片、加强环和扇轴，扇片为半圆形片状结构，多个扇片均固定在扇轴上，多个扇片绕扇轴的轴线环形阵列设置，每个扇片均沿扇轴的径向方向延伸，加强环固定在扇轴上位于扇片和壳体之间的位置上；壳体内设置有中空的容纳腔，发电机设置在容纳腔内，发电机的转轴与第一扇轮的扇轴之间传动连接，加强环与壳体转动连接，扇轴的轴线垂直于水平面。

进一步地，第一扇轮还包括多个加强筋，每个加强筋的一端固定在扇轴上，每个加强筋的另一端固定在加强环的内侧面上，每个加强筋的延伸方向均为扇轴的径向方向，多个加强筋绕扇轴均匀环形阵列设置。

进一步地，还包括扇轮轴承，扇轮轴承的内圈与加强环的外周侧固定连接，扇轮轴承的外圈与壳体固定连接。

进一步地，还包括多个螺旋桨，每个螺旋桨均转动连接在壳体的竖直外侧壁上，每个螺旋桨的转轴的轴线均垂直于扇轴的轴线，多个螺旋桨均匀阵列在壳体的外周侧。

进一步地，还包括控制器、风向标、旋转编码器和位置开关；风向标由风标和风轮组成，风标用于指示风向，风轮用于检测风速；每个螺旋桨的驱动电机上设置有位置开关，风标用于触发位置开关；风轮的转轴与旋转编码器的转轴连接，位置开关、旋转编码器以及螺旋桨的驱动电机均与控制器电连接。

进一步地，还包括第二扇轮，第二扇轮的结构和第一扇轮的结构相同，第二扇轮的扇轴与发电机的转轴传动连接，第二扇轮的加强环与壳体转动连接；第二扇轮和第一扇轮关于壳体的水平对称面对称设置。

进一步地，还包括齿轮换向器，齿轮换向器具有一个换向输入轴和两个换向输出轴，两个换向输出轴同轴设置，两个换向输出轴的轴线均垂直于换向输入轴的轴线，换向输入轴与发电机的转轴传动连接，齿轮换向器的一个换向输出轴与第一扇轮的扇轴传动连接，齿轮换向器的另一个换向输出轴与第二扇轮的扇轴传动连接。

进一步地，螺旋桨位于壳体竖直方向上的中心对称面的下侧，第一扇轮位于壳体竖直方向上的中心对称面上侧，第二扇轮位于螺旋桨的下侧。

进一步地，第一扇轮为多个，风向标位于壳体的中心位置，多个第一扇轮绕风向标均匀阵列设置。

进一步地，壳体中容纳腔在水中产生的浮力大于壳体上安装的所有部件的总重力。

本实用新型具有如下优点：通过本实用新型的多个半圆形扇片，提高了风力收集的效率，从而提高了发电效率；通过设置加强环，提高了扇轮的机械强度以及使用寿命，实现了本装置的多种场合的应用；通过设置相互对称的第一扇轮和第二扇轮，实现了水陆两栖的发电使用，通过设置螺旋桨，避免了本装置在水中被风吹走。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型一些实施例提供的一种水陆两栖风力发电装置的剖面结构图。

图2为图1提供的一种水陆两栖风力发电装置的立体结构图。

图3为本实用新型一些实施例提供的一种水陆两栖风力发电装置的第一扇轮或第二扇轮的结构图。

图4为本实用新型另一些实施例提供的一种水陆两栖风力发电装置的剖面结构图。

图5为图4提供的一种水陆两栖风力发电装置的俯视图。

图6为图4提供的一种水陆两栖风力发电装置的立体图。

图7为本实用新型再一些实施例提供的一种水陆两栖风力发电装置的剖面结构图。

图8为图7提供的一种水陆两栖风力发电装置的俯视图。

图中：1、发电机，2、第一扇轮，3、扇片，4、加强环，5、扇轴，6、扇轮轴承，7、壳体，8、螺旋桨，9、加强筋，10、齿轮换向器，11、风标，12、风轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的下述实施例是一种球形外观的发电装置，底部或中部是蓄电装置，轻薄的扇片3会加速运转，在海平面上放置如同浮标一样漂在水面上，轻微的海风即可让其运转，同样的，水面下方也可同时放置一个风扇，这样在水的波动也可以让其运转，装置可缩小放在大楼的墙体和霓虹灯紧密相邻的位置上，一天二十四小时不断蓄电能够让晚上高楼绚丽多彩，也可以放大放置在沿海的海边，不管台风多么强大都不会吹断蓄电，此外，该部分呢电能可以供垃圾焚烧使用、电解海水制造氢气，装置也可以适中大小放置在高楼顶部保持期间过道通电，也可用于后备电源；将装置缩小后可放置在家中的阳台、屋檐和玻璃护栏上以便供家庭用电，海上蓄电可供海上油田、轮船等专用设备。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例中的一种水陆两栖风力发电装置，包括壳体7、发电机1和第一扇轮2；第一扇轮2包括多个扇片3、加强环4和扇轴5，扇片3为半圆形片状结构，多个扇片3均固定在扇轴5上，多个扇片3绕扇轴5的轴线环形阵列设置，每个扇片3均沿扇轴5的径向方向延伸，加强环4固定在扇轴5上位于扇片3和壳体7之间的位置上；壳体7内设置有中空的容纳腔，发电机1设置在容纳腔内，发电机1的转轴与第一扇轮2的扇轴5之间传动连接，加强环4与壳体7转动连接，扇轴5的轴线垂直于水平面，优选的，本实施例中的壳体7的内部容纳腔为密封结构，当将本实施例的装置放置在水中时，实现其漂浮在水上，当扇片3为金属材质时，多个扇片3焊接在扇轴5上，加强环4焊接在扇轴5上，加强环4和多个扇片3之间焊接。

在一个具体的实施例中，如图2所示，壳体7为六面体中空结构，在壳体7的上表面设置四个第一扇轮2，每个第一扇轮2均连接有发电机1，第一扇轮2的加强环4与壳体7的连接处设置有密封圈，扇轴5的轴线均垂直于壳体7的上表面，使用时，在陆地上使用，将壳体7固定在陆地所需位置即可，当在水中使用时，壳体7采用轻质材料制成，容纳腔产生的浮力大于整个装置的重力。

本实施例达到的技术效果为：通过本实施例的多个半圆形扇片3，提高了风力收集的效率，从而提高了发电效率；通过设置加强环4，提高了扇轮的机械强度以及使用寿命，实现了本装置的多种场合的应用。

实施例2

如图1至图8所示，本实施例中的一种水陆两栖风力发电装置，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，第一扇轮2还包括多个加强筋9，每个加强筋9的一端固定在扇轴5上，每个加强筋9的另一端固定在加强环4的内侧面上，每个加强筋9的延伸方向均为扇轴5的径向方向，多个加强筋9绕扇轴5均匀环形阵列设置；还包括扇轮轴承6，扇轮轴承6的内圈与加强环4的外周侧固定连接，扇轮轴承6的外圈与壳体7固定连接，例如，如图3所示，加强筋9为矩形板状结构，加强筋9一端焊接在扇轴5的外周侧，加强筋9的另一端焊接在加强环4的内侧壁上，加强筋9的宽度小于加强环4的厚度，加强筋9的数量与扇片3的数量相同，相邻加强筋9之间的夹角和相邻扇片3之间的夹角相同，每个加强筋9所在平面对应的与每个扇片3所在平面相同。

本实施例中的有益效果为：通过设置加强筋9，增强了加强环4的机械强度，显著提高了加强环4的使用寿命；通过将相邻加强筋9的夹角和相邻扇片3的夹角设置为相同，增强了扇片3与扇轴5之间的连接强度。

实施例3

如图4至图8所示，本实施例中的一种水陆两栖风力发电装置，包括实施例2中的全部技术特征，除此之外，还包括多个螺旋桨8，每个螺旋桨8均转动连接在壳体7的竖直外侧壁上，每个螺旋桨8的转轴的轴线均垂直于扇轴5的轴线，多个螺旋桨8均匀阵列在壳体7的外周侧，本实施例中的螺旋桨8具有多个螺旋叶片，在一些可选的实施例中，当壳体7为六面体时，在壳体7的四周分别设置有螺旋桨8，其中，壳体7每个面上安装有一个螺旋桨8；还包括控制器、风向标、旋转编码器和位置开关；其中，控制器为单片机或者PLC，风向标由风标11和风轮12组成，风标11转动连接在壳体7上，风轮12为多个半球形壳体的勺子形结构，风轮12转动连接在风标11的转轴上，风标11用于指示风向，风轮12用于检测风速；每个螺旋桨8的驱动电机上设置有位置开关，风标11用于触发位置开关；风轮12的转轴与旋转编码器的转轴连接，位置开关、旋转编码器以及螺旋桨8的驱动电机均与控制器电连接。

本实施例的工作原理为，当发电装置在水中时，有风吹来的时候，风标11转动触发来风方向上的螺旋桨8的开关，螺旋桨8转动，螺旋桨8朝着风向的反方向将壳体7推动，同时，风轮12的转动带动旋转编码器旋转，旋转编码器将转速信号传输至控制器，控制器发出指令控制螺旋桨8的转速，随着风力的增大，对应的螺旋桨8的转速增加，同样的，随着风力的减小，对应的螺旋桨8的转速减小。

本实施例中的有益效果为：通过设置螺旋桨8，实现了壳体7在指定范围内的活动，避免发电装置随波逐流漂浮到寻找不到的地方，减少了维修维护难度；通过设置控制器，实现了螺旋桨8转速和开启时间的智能化控制，自动实现发电装置在指定范围内活动。

实施例4

如图7和图8所示，本实施例中的一种水陆两栖风力发电装置，包括实施例3中的全部技术特征，除此之外，还包括第二扇轮，第二扇轮的结构和第一扇轮2的结构相同，第二扇轮的扇轴5与发电机1的转轴传动连接，第二扇轮的加强环4与壳体7转动连接；第二扇轮和第一扇轮2关于壳体7的水平对称面对称设置；还包括齿轮换向器10，例如，齿轮换向器10为锥齿轮换向器，齿轮换向器10具有一个换向输入轴和两个换向输出轴，两个换向输出轴同轴设置，两个换向输出轴的轴线均垂直于换向输入轴的轴线，换向输入轴与发电机1的转轴传动连接，齿轮换向器10的一个换向输出轴与第一扇轮2的扇轴5传动连接，齿轮换向器10的另一个换向输出轴与第二扇轮的扇轴5传动连接；螺旋桨8位于壳体7竖直方向上的中心对称面的下侧，第一扇轮2位于壳体7竖直方向上的中心对称面上侧，第二扇轮位于螺旋桨8的下侧。

本实施例中的有益效果为：通过设置相互对称的第一扇轮2和第二扇轮，实现了水陆两栖的发电使用，通过设置第二扇轮，合理的利用了水中的暗流进行发电，显著提高了发电装置的发电效率，通过设置螺旋桨8，避免了本装置在水中被风吹走。

实施例5

如图1至图8所示，本实施例中的一种水陆两栖风力发电装置，包括实施例4中的全部技术特征，除此之外，第一扇轮2为多个，对应的，每个第一扇轮2连接有一个发电机1，风向标位于壳体7的中心位置，多个第一扇轮2绕风向标均匀阵列设置；壳体7中容纳腔在水中产生的浮力大于壳体7上安装的所有部件的总重力，此外，在壳体7内还设置有蓄电池，蓄电池用于进行电能的存储，在壳体7的上表面还设置有GPS定位模块，蓄电池为GPS定位模块进行供电；此外，在壳体7的上表面设置有若干自壳体7上表面中间向外倾斜向下的导流槽，避免了水在壳体7上表面的积压。

本实施例中的有益效果为：通过设置多个第一扇轮2，提高了发电装置的发电效率；通过设置蓄电池，实现了对发出电能的存储，通过设置GPS模块，实现了对发电装置在海上使用时的追踪，避免了发电装置丢失情况的发生。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，包括壳体(7)、发电机(1)和第一扇轮(2)；所述第一扇轮(2)包括多个扇片(3)、加强环(4)和扇轴(5)，所述扇片(3)为半圆形片状结构，多个所述扇片(3)均固定在所述扇轴(5)上，多个所述扇片(3)绕所述扇轴(5)的轴线环形阵列设置，每个所述扇片(3)均沿所述扇轴(5)的径向方向延伸，所述加强环(4)固定在扇轴(5)上位于所述扇片(3)和所述壳体(7)之间的位置上；所述壳体(7)内设置有中空的容纳腔，所述发电机(1)设置在所述容纳腔内，所述发电机(1)的转轴与所述第一扇轮(2)的所述扇轴(5)之间传动连接，所述加强环(4)与所述壳体(7)转动连接，所述扇轴(5)的轴线垂直于水平面。

2.根据权利要求1所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，所述第一扇轮(2)还包括多个加强筋(9)，每个所述加强筋(9)的一端固定在所述扇轴(5)上，每个所述加强筋(9)的另一端固定在所述加强环(4)的内侧面上，每个所述加强筋(9)的延伸方向均为所述扇轴(5)的径向方向，多个所述加强筋(9)绕所述扇轴(5)均匀环形阵列设置。

3.根据权利要求1所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，还包括扇轮轴承(6)，所述扇轮轴承(6)的内圈与所述加强环(4)的外周侧固定连接，所述扇轮轴承(6)的外圈与所述壳体(7)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，还包括多个螺旋桨(8)，每个所述螺旋桨(8)均转动连接在所述壳体(7)的竖直外侧壁上，每个所述螺旋桨(8)的转轴的轴线均垂直于所述扇轴(5)的轴线，多个所述螺旋桨(8)均匀阵列在所述壳体(7)的外周侧。

5.根据权利要求4所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，还包括控制器、风向标、旋转编码器和位置开关；所述风向标由风标(11)和风轮(12)组成，所述风标(11)用于指示风向，所述风轮(12)用于检测风速；每个所述螺旋桨(8)的驱动电机上设置有所述位置开关，所述风标(11)用于触发所述位置开关；所述风轮(12)的转轴与所述旋转编码器的转轴连接，所述位置开关、所述旋转编码器以及所述螺旋桨(8)的驱动电机均与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，还包括第二扇轮，所述第二扇轮的结构和所述第一扇轮(2)的结构相同，所述第二扇轮的扇轴(5)与所述发电机(1)的转轴传动连接，所述第二扇轮的加强环(4)与所述壳体(7)转动连接；所述第二扇轮和所述第一扇轮(2)关于所述壳体(7)的水平对称面对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，还包括齿轮换向器(10)，所述齿轮换向器(10)具有一个换向输入轴和两个换向输出轴，两个所述换向输出轴同轴设置，两个所述换向输出轴的轴线均垂直于所述换向输入轴的轴线，所述换向输入轴与所述发电机(1)的转轴传动连接，所述齿轮换向器(10)的一个换向输出轴与所述第一扇轮(2)的扇轴(5)传动连接，所述齿轮换向器(10)的另一个换向输出轴与所述第二扇轮的扇轴(5)传动连接。

8.根据权利要求6所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，所述螺旋桨(8)位于所述壳体(7)竖直方向上的中心对称面的下侧，所述第一扇轮(2)位于所述壳体(7)竖直方向上的中心对称面上侧，所述第二扇轮位于所述螺旋桨(8)的下侧。

9.根据权利要求5所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，所述第一扇轮(2)为多个，所述风向标位于所述壳体(7)的中心位置，多个所述第一扇轮(2)绕所述风向标均匀阵列设置。

10.根据权利要求1所述的一种水陆两栖风力发电装置，其特征在于，所述壳体(7)中所述容纳腔在水中产生的浮力大于所述壳体(7)上安装的所有部件的总重力。

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